Python: datové typy, podmínky, požadavky a příklady

Datové typy v Pythonu jsou základem, na kterém je vytvořen kód. V jazycích vyšších jazyků jsou data reprezentována jako objekty, u kterých se provádějí akce předepsané v kódu. Zadávání také definuje soubor přijatelných metod a operací.

Jaké typy dat jsou k dispozici?

Základní typy dat v Pythonu jsou vestavěné sbírky. Patří sem čísla, řádky, seznamy. Existují však objekty vytvořené samostatně pomocí návrhů a jazykových knihoven. Obvykle jsou potřebné k vyřešení složitých úkolů softwaru, a nikoli v každodenní práci.

V Pythonu není nutné provádět vaše objekty. Jazyk nabízí hotové a výkonné vývojové nástroje, které jsou mnohem jednodušší. Umožňují práci s velkým množstvím dat s nejmenším úsilím a časem.

Vestavěné typy jsou efektivní datové struktury. Vzhledem k tomu, že jsou implementovány v jazyce C, objekty poskytují vysokou rychlost a výkonnost kódu. Samostatně vytvořené objekty mohou provádět nestandardní úlohy. Například operace zásobníku. Ale jsou mnohem pomalejší než standardní seznamy.

Hlavní vestavěné datové typy Pythonu zahrnují:

• Čísla: 1234, 3.1415, 3 + 4j, desetinná, frakce.
• Řádek: "spam", "brsquo-a x01c".
• Seznamy: [1, [2, "tři"], 4].
• Slovníky: {"food": "spam"}.
• Tuppy: (1, "spam", 4, "U").
• Nastaví nastavení ("abc"), {"a", "b"}.
• Booleovské proměnné.

Uvedené typy jsou považovány za základní. Při práci s nimi se používají určité syntaktické konstrukce. Pro řetězce se jedná o citace nebo odkazy na slovníky.

Co je to dynamické psaní?

V Pythonu neexistují konstrukty pro deklarování proměnných. Objekt je automaticky zadán syntaxí během provádění kódu, který se nazývá dynamické zadávání. Pokud v IDLE napíšete 6,78, vytvoří a vrátí číselný typ dat. Výraz v hranaté závorky vytvořit seznam, v uvozovkách - řetězec. Dalším způsobem zadání typu je přiřadit hodnotu pomocí značky "=":

• > my_string = "Dobrý den, Python!"

Po generování dostane každý objekt určité místo v paměti a soubor vlastních operací. Ale zpočátku jména nebo proměnné nemají významy a pojmy typu. Ve skutečnosti jsou to odkazy na objekty. Proto, dynamické psaní dává možnost určit jednu proměnnou několika hodnot.

Všechny jazykové objekty patří do dvou tříd: měnitelné a nezměnitelné datové typy. V Pythonu obsahuje druhá skupina int, float, bool, str, nuple. Tyto objekty nelze změnit, ale některé z nich lze převést pomocí dynamického psaní:

• > x = "123"
• > int (x)
• 123
• > float (x)
• 123,0

Většina sekvencí patří k měnitelným objektům - seznamům, slovníkům, souborům. Poskytují flexibilní práci s kódem.

Referenční čítače

Všechny informace o typu nejsou uloženy v názvu, ale v objektu odkazovaném proměnnou. Jakmile název získá odkaz na nový objekt, interpret odstraní starý a uvolní paměť.

• > x = 12 # přiřadí číslo proměnné x.
• > x = "spam" # x se stává řetězcem.
• > tisk (x).
• spam # 12 je zcela smazán a zůstává pouze objektový řetězec "spam".

V každém objektu se nachází referenční počet, po němž následuje tlumočník. Pokud jejich číslo dosáhne nuly, objekt je nenávratně odstraněn a prostor, který zaujal, se vrací zpět do fondu volné paměti. Toto chování usnadňuje práci programátoru a zkracuje dobu vytváření kódu. Vývojář nemusí psát samostatné pokyny pro zničení nepotřebných objektů.

Ve srovnání s jazyky Java nebo C ++ je syntaxe Pythonu mnohokrát jednodušší. Díky dynamickému psaní kód trvá mnohem méně místa, je snadné a zábavné pracovat. Navzdory zjevné jednoduchosti a flexibilitě je Python jazykem s přísnými pravidly pro každý typ. Metody a operace vztahující se na jeden typ objektu jsou vůči druhému nepřípustné:

• > f = "jablko".
• > s = "třešeň".
• > f * s # pokus o vynásobení řádků vygeneruje chybovou zprávu.

Čísla

Nejsnadnější pochopení skupiny dat. Každý může pracovat s čísly ze školy. Komplexní výpočty z vyšších matematických oborů k aplikačnímu programátoru jsou jen stěží nutné. Ve většině případů existuje dostatek standardních aritmetických výpočtů pomocí následujících operátorů:

• přírůstek: var1 + var2;
• odčítání: var1-var2;
• Násobení: var1 * var2;
• divize: var1 / var2;
• zbytek divize: var1% var2;
• celá část divize: var1 // var2.

Tento druh je rozdělen do celých a reálných objektů. První skupina obsahuje negativní a kladné celá čísla int a logické objekty bool.

Data typu int jsou implicitně zapsána v desítkovém systému výpočtu ve formě digitálních literálů. Pokud je to požadováno, mohou být zadány jako binární, osmičková nebo hexadecimální čísla s předponou 0b, 0o a 0x.

Vestavěné typy boolů mají dvě hodnoty: True a False. Jedná se o předdefinované numerické proměnné. Pravda je 1 a False je 0. Pokud píšete True + 5 v interpretovi, dostanete 6. Pomocí konstrukcí jazyka lze libovolný objekt ze standardní knihovny převést na typ bool.

Skutečné plovoucí a komplexní čísla

V Pythonu typ dat float používá číselné literály s desetinnou čárkou nebo volitelným exponentem: 1.23, 1., 3.14e-10, 4.0e + 210. Pro práci s floatem použijte stejné standardní matematické operátory jako pro integrály int.

V případě potřeby můžete provést konverzi datových typů. V Pythonu se používají funkce int () a round ():

• > x = 1,8.
• > y = 1,8.
• > int (x).
• 1 # function int () vynechá frakční část.
• > kolo (y).
• 2 # funkce round () zaokrouhluje celé číslo.

Typ komplexu jsou komplexní čísla sestávající ze dvou hodnot float. První je skutečná část a je k dispozici jako atribut .real. Druhá část se nazývá pomocí .imag a představuje pomyslnou součást objektu.

Slovníky komplexních čísel jsou psány takto:

• > my_number = -89.5 + 2.125J
• > my_number.real, my_number.imag
• (-89,5, 2,255)

Komplexní čísla jsou nezměnitelné datové typy v Pythonu. Transformační operace pro složité objekty jsou nemožné, žádný pokus o to okamžitě způsobí chybovou zprávu.

Řádky

Řetězec je objekt určený pro ukládání sekvence znaků Unicode. Nahrává textové a číselné informace. Řetězcové písmeny jsou vždy uzavřeny v uvozovkách.

Linky mají délku, kterou lze vypočítat funkcí len ():

• > x = "Dobrý den, Python!".
• > len (x).
• 18.

Každý prvek má svůj vlastní index nebo polohu, kterou lze extrahovat:

• > x [7].
• "V".
• > x [2].
• "P".

Vzhledem k tomu, že řetězce jsou sekvence, podporují operace zřetězení pomocí znaku + a opakování pomocí znaku *:

• > x * 3.
• "Dobrý den, Python, ahoj, Python, ahoj, Python!"
• > x + "123".
• "Dobrý den, Python!"

Řetězce, stejně jako čísla, jsou nezměnitelné typy. Žádná z výše uvedených operací nezměnila hodnotu proměnné x. Pokaždé, když byl vytvořen nový řetězec.

Seznamy

Seznamy v Pythonu jsou zobrazeny ve formě uspořádaných sbírek dat. Mohou být jakékoliv velikosti a obsahují všechny druhy předmětů. Protože seznamy jsou určitý druh sekvencí, platí následující řetězcové metody:

• > L = [123, "spam", "var", 1.23] # Seznam čtyř objektů různých typů.
• > len (L) # Počet položek v seznamu.
• 4.

Seznamy odkazují na typy dat, které se v Pythonu změnily. Pomocí funkcí můžete změnit počet prvků:

• > L.append (0) # Na konec seznamu je přidán nový objekt.
• > L.
• [123, "spam", "var", 1,23, 0].
• > L.pop (2) # Odstraní položku uprostřed seznamu.
• "Var".

Slovníky

Slovníky jsou mapování dat. Jedná se o zásadně nový typ objektů, odlišný od seznamů a řádků. Přístup k prvkům je možný pouze pomocí kláves. Slovníky literatury jsou uzavřeny ve svincích a skládají se z dvojic "klíč: význam":

• > D = {den: pátek, měsíc: prosinec, rok: 2017}.
• > D.
• {Den: pátek, měsíc: prosinec, rok: 2017}.

Chcete-li získat hodnotu, musíte zadat název slovníku s klíčem v hranatých závorkách:

• > D ["den"].
• "Pátek".

Chcete-li přidat klíč, musíte zadat odkaz na hodnotu:

• > D ["čas"] = "ráno" # přidá pár "klíč: hodnota".
• > D.
• {Den: pátek, měsíc: prosinec, rok: 2017, čas: ráno.

Slovníky představují nejpružnější druh předmětů. V jazycích v nízké úrovni mohou nahradit vyhledávací algoritmy a datové struktury. Místo ručního zadávání poskytují slovníky rychlé vyhledávání podle indexu nebo podle klíčových slov.

Tuples

Tuppy jsou stejné seznamy, pouze v závorkách. Mohou ukládat libovolný počet dat jakéhokoli typu, ale podporují menší soubor operací. Jejich hlavní rozdíl je nezměnitelnost. Tuppy poskytují integritu a bezpečnost objektů, což je důvod, proč se někdy používají namísto typu seznamu ve velkých programech.

V Pythonu 3 má typ dat n-tice dvě metody, které uvádí: .index () pro načtení indexu prvků a .count () pro počítání počtu identických objektů:

• > my_tuple = (1, 2, 3, 4).
• > my_tuple.index (2) # ve druhé pozici je číslo 1.
• 1.
• > my_tuple.count (1) # ukazuje počet jednotek v pořadí.
• 1.

Jednalo se o hlavní vestavěné datové typy v Pythonu. Také existují další objekty, které lze považovat za základní. Například množiny nebo neštandardní číselné typy, jako jsou matice, vektory, čísla s pevnou přesností. Abyste s nimi mohli pracovat, potřebujete vážné ponoření do principů matematiky a konstrukcí Pythonu.